高中物理《牛顿第一定律》教学设计 篇一
标题:探索牛顿第一定律的实验设计
引言:
牛顿第一定律是物体力学中的基本定律之一,也是了解力和运动关系的重要基础。通过实验,引导学生亲身感受物体在不受外力作用下的运动状态,培养学生的实验观察能力和科学思维能力。
实验目的:
通过实验观察,让学生了解牛顿第一定律的内容,理解物体在不受外力作用下的运动状态。
实验材料:
1. 平滑水平桌面
2. 小球
3. 细线
4. 木块
实验步骤:
1. 在平滑水平桌面上放置一个小球。
2. 用细线将小球与木块相连,使木块悬空。
3. 轻轻拉动细线,使小球受到一个水平方向的拉力。
4. 观察小球的运动状态。
实验结果:
当细线轻轻拉动时,小球保持静止不动;当细线拉力增大时,小球开始运动。
实验分析:
根据实验结果,可以引导学生思考以下问题:
1. 为什么小球在细线拉力较小时保持静止不动?
2. 为什么小球在细线拉力增大时开始运动?
实验结论:
1. 牛顿第一定律:物体在不受外力作用下,保持静止或匀速直线运动的状态。
2. 当小球受到的拉力较小时,细线的拉力不足以克服小球的惯性,所以小球保持静止不动。
3. 当小球受到的拉力增大时,细线的拉力能够克服小球的惯性,使小球开始运动。
教学延伸:
1. 引导学生思考:除了细线的拉力,还有哪些因素会影响物体的运动状态?
2. 引导学生进行更多的实验观察,探究物体在不同情况下的运动状态。
结语:
通过这个实验设计,学生可以通过亲身实验观察,深入理解牛顿第一定律的内容。通过引导学生思考和讨论,培养学生的实验观察能力和科学思维能力,提高他们对物理学习的兴趣和理解能力。
高中物理《牛顿第一定律》教学设计 篇二
标题:运用牛顿第一定律解释日常生活中的现象
引言:
牛顿第一定律是物体力学中的基本定律之一,它不仅有着重要的理论意义,也可以用来解释和理解日常生活中的许多现象。通过将牛顿第一定律与日常生活联系起来,可以帮助学生更好地理解和应用该定律。
教学目标:
通过日常生活中的实例,帮助学生理解牛顿第一定律的内容,并能运用该定律解释和理解日常生活中的现象。
教学内容:
1. 班级讨论:请学生列举日常生活中的一些现象,如摩擦力的作用、自行车行驶的原理等。
2. 实例解释:选择几个学生列举的现象,通过实例解释牛顿第一定律的应用。
实例一:使用刹车停下自行车
解释:当我们骑自行车时,车轮会受到地面的摩擦力,减小车轮的运动速度。当我们使用刹车时,刹车片对车轮产生摩擦力,减小车轮的运动速度,最终使自行车停下来。这个现象可以用牛顿第一定律来解释:自行车的惯性使其保持匀速直线运动,而刹车片对车轮产生的摩擦力则是外力的作用,使自行车减速并停下来。
实例二:车辆急刹车时乘客向前倾斜
解释:当车辆急刹车时,车辆受到的制动力会使车辆减速。根据牛顿第一定律,车辆的减速会使车内乘客的惯性使其保持匀速直线运动,乘客身体的下半部分受到座位上支持力的作用,而上半部分则会向前倾斜。
实例三:行驶的火车突然停下来,站在车内的乘客向前倾斜
解释:当行驶的火车突然停下来时,火车受到的制动力会使其减速。根据牛顿第一定律,火车的减速会使车内乘客的惯性使其保持匀速直线运动,乘客身体的下半部分受到座位上支持力的作用,而上半部分则会向前倾斜。
教学延伸:
引导学生思考并列举更多日常生活中可以用牛顿第一定律解释的现象,鼓励他们运用所学知识进行实例解释。
结语:
通过将牛顿第一定律与日常生活联系起来,学生能够更好地理解和应用该定律。通过实例解释,学生能够将抽象的物理概念与具体的日常生活现象联系起来,提高他们的学习兴趣和理解能力。
高中物理《牛顿第一定律》教学设计 篇三
一、教材分析
1、本节的地位及主要内容
牛顿运动定律是动力学的核心,牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,是动力学理论的基础,是牛顿物理学的基石。通过本节的学习,学生把在第二章学习到的运动学知识和第三章学习到的力学知识有机地结合起来,同时为后面牛顿第二定律等知识的学习打下基础,起到承前启后的作用。
2、教学目标
《高中物理新课程标准》指出高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。结合本节的教学内容和学生的实情,我确定了以下三维目标:
A、知识和技能
①知道亚里士多德对力和运动关系的观点及其存在的错误。
②领会伽利略研究力和运动关系的思想方法。
③理解牛顿第一定律(惯性定律)并能运用其解释有关的现象。
④知道什么是惯性,能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度,并能解释相关惯性现象。
B、过程和方法
①在实验探究牛顿第一定律的过程中,培养学生在实验基础上通过推理得到结论的方法。
②从伽利略的理想实验中受到科学思维与方法的教育。
③通过对生活中惯性现象的解释,树立学生从生活走向物理,从物理走向社会的理念。
c、情感态度与价值观
①对学生进行严谨的科学态度的教育,了解人类认识事物的曲折性。
②通过介绍伽利略对力和运动关系的研究,培养学生科学探究精神。
3、重难点分析
本节内容的学习旨在让学生首先明确运动与力的关系,为后面知识的学习做好铺垫,所以学生理解并领会牛顿第一定律的含义,是本节的教学重点。为了突出重点可以结合生产生活中的实例来加深对重点知识的理解。
惯性这个概念比较抽象,难以理解,因此如何让学生理解一切物体都具有惯性,以及质量是决定惯性大小的唯一因素是本节课的教学难点。对于教学难点,主要通过做实验来加以突破。
二、学情分析
我所教班级学生知识水平在全市高生中处于中等偏下水平,对新知识有一定的接受能力。但更多的是被动接受学习,独立思考问题,解决问题的能力不是太强。本节内容学生在初中阶段虽然已经学习过,但还只是停留在认识的层次上,在高中阶段学习中,除了要保持新鲜感,还需加大思维强度,对牛顿第一定律有更深的理解。
三
、教学方法的运用
为了顺利地完成教学任务,根据本节教学内容、学校现有的教学条件以及所教班级学生的实际情况,需要采取恰当的教学方法进行行之有效的课堂教学,这样才能收到良好的效果。本节课可以采用演绎推理法、讲授法、自学法、实验教学法、多媒体教学法等多种教学方法。
四、学习方法指导
从本节教学内容来看,学生在初中阶段已经学习过牛顿第一定律,但认识不够深刻。在高中阶段重新学习牛顿第
一定律,学生首先需要温故而知新,然后通过聆听教师讲解、观看相关视频、动手进行实验探究,逻辑推理等途径进一步加深理解,学生对本节课的学习可以采用观察法、演绎推理法、实验探究法等多种学习方法。
五、教学过程设计
1、课堂导入:
先播放神舟飞船发射升空的剪辑视频,让学生知道动力学在科学技术上的应用,这样引入课题可以激发学生学习物理的兴趣,增强民族自豪感。
再呈现两个常见的力和运动关系的问题,供学生讨论如,通过讨论不少学生会得到“运动靠力来维持”的结论,这正是古希腊学者亚里士多德得到的结论。采用这样的教学策略有利于使学生认识到光靠直觉和思维去研究问题往往是不全面的,甚至是错误的,亚里士多德的这一观点维持了近两千年。他所犯的错误与当时的社会和科学背景有关,存在着历史的局限性。虽然他在物理问题上犯了些错误,但他却被恩格斯称为是最博学的人,是西方文化的奠基人。通过对亚里士多德及其观点的介绍,目的是使学生学会用辩证的历史的观点看待伟人的过错。
2、领会伽利略的理想实验
不少学生还存在疑问,为什么说亚里士多德关于力和运动的观点是错误的?怎样去推翻亚里士多德的观点呢?不少学生会提出通过实验来推翻亚里士多德的观点,教师应当充分肯定学生的这种研究思路,这正是伽利略物理学家确立的新的研究法——实验法,伽利略之前的物理学家大都通过形式逻辑推理得出结论。这样便水到渠成地把学生注意力集中到伽利略对力和运动的研究上。
伽利略认为把人们引入歧途的是摩擦力,为了体现出伽利略关于力和运动的思想,可以创设情境,重温初中物理中做过的斜面实验,让学生观察小车从斜面同一高度滑到粗糙程度各不相同的水平面上运动的距离,分析小车为什么运动距离各不相同并最后都停了下来。
针对上述实验现象,让学生设想小车不受摩擦力时结果如何,再向学生介绍伽利略的理想实验,这有利于使学生对伽利略的理想实验充满兴趣和期待,因为是理想实验,不能直接去做,所以最好通过多媒体动画将伽伽利略的理想实验呈现出来,这样做能使学生加深认识。
3、惯性定律是多位科学家共同探索的结晶
接下来教师概括提升理想实验的意义:理想实验虽然是理想情况,但是以事实为基础,实验为依据,是一种科学思想方法。通过对伽利略的理想实验的学习,学生能从中受到科学思想方法的熏陶。然后介绍笛卡尔对力和运动关系的认识的补充,最后由牛顿总结得出牛顿第一定理,课本做出这样的安排符合学生的认知规律,同时使学生认识到人类对自然规律的认识是个逐步完善的过程,在潜移默化中对学生进行了敢于质疑,坚持真理,实事求是的情感态度价值观教育。
介绍完牛顿第一定律后,可让学生观察冰壶比赛的视频剪辑,可以看到,冰壶所受阻力很小,能以几乎不变的速度继续前进,直到它再一次受到其他冰壶的撞击才改变原来的状态。还可以观看航天员杨利伟在神舟飞船中吃食物的视频等,这样能使学生获得充分的感性认识,加深对惯性定律的理解,更好地突出本节课的重点。
4、惯性与质量
惯性概念比较抽象难懂,为了使学生容易理解,课本中用了比较形象的语言——“抵抗运动状态变化的本领”来描述惯性。学物理并不是闭门造车,本着从生活走向物理,从物理走向社会的新课程理念,学生对物理概念的认识应当与生活实际相结合。师生可以共同列举身边的一些惯性现象,并做一些有趣的惯性实验来认识惯性。为了让学生理解质量是决定惯性大小的唯一因素,教师可以引导学生这样理解:即物体质量不同,从静止达到某一速度或从某一速度达到静止的难易程度不同。例如空载的汽车比满载时容易启动,用球拍很容易将乒乓球挡回,面网球因质量比乒乓球大却不那么容易被球拍挡回,这些例子足以说明,质量大的物体运动状态越不易改变,其惯性越大。这样做一方面联系了生活实际,突破了教学难点,同时也可以活跃课堂气氛,提高学习的兴趣。
5、知识巩固与延伸
为了让学生加深理解,需要布置一些合适的课后作业。为了扩大学生知识视野,学生课后可以阅读本节后面的sTs栏目中关于惯性系和非惯性系的介绍,还可以多阅读一些与本节知识有关的其他资料,这样有助于培养学生自主学习的良好习惯。
六、
板书设计
黑板板书是对一节课内容的高度概括,教师在课堂上进行板书是必不可少的,黑板板书简结精练,注重色彩搭配,会产生良好的艺术效果,整齐优美的板书会使学生对本节课的内容留下深刻印象。
高中物理《牛顿第一定律》教学设计 篇四
【学情分析】
在初中阶段的学习中,学生虽然除了“惯性与质量”这一问题没有专门学习外,关于本节其他的知识都有了大致地了解,但是他们只知道亚里士多德的观点总是错的,只知道伽利略做了个理想实验就得出了牛顿第一定律。通过本节课的学习,首先应该在已有认识的基础上,纠正一些片面、不恰当的认识,进一步深化和提高对相关问题的认识。其次引导学生通过小组合作讨论,再现伽利略的斜面实验的过程,让学生深刻体会伽利略伟大的科学方法和思维历程。
【教学目标】
知识与技能:
1、通过对几位科学家们的了解,使学生认识到有关运动和力的关系的历史发展过程
2、通过对牛顿第一定律的进一步理解,使学生知道什么是惯性,理解质量是物体惯性大小的量度,会正确解释有关惯性的现象
过程与方法:
1、通过伽利略的理想实验,使学生受到科学方法论教育
2、通过对分组实验的探究过程,使学生理解牛顿第一定律的内容和意义
3、通过对生活中惯性现象的解释,培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力。
情感态度价值观:
1、通过对发现牛顿第一定律历史过程的了解,培养学生辨证看待问题的能力,培养学生敢于坚持真理、不迷信权威的科学探究精神。
2、培养学生的观察能力,抽象思维能力、应用定律解决实际问题的能力及客观公正评价事物的能力
【教学重点】
1、科学思想的建立过程
2、牛顿运动第一定律、惯性
【教学难点】
对牛顿运动第一定律、惯性和理想实验的正确理解
【教学用具】
自制教具、多媒体课件
【教学过程】
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
激趣入境
播放视频短片,引导学生思考问题
通过观看视频,学生思考物体的运动是否需要力来维持?
通过生活中的实例,引起学生的学习兴趣
导引体验
1、《牛顿第一定律》教学设计 采用不同的方式推动小车,引导学生观察现象,分析原因
2、引导学生思考小球上升高度和运动距离可能与哪些因素有关
3、给学生提供实验器材,引导学生进行实验设计:探究影响小球上升高度和运动距离的外在因素
4、组织学生演示自己的实验设计方案
学生分组实验,体验实验过程,分析总结实验现象的原因
积极思考,大胆猜测
学生分组设计实验方案,得出正确实验结论
归纳总结实验的现象及产生的原因
通过学生亲身体验,感受力和运动的关系
通过学生的猜测,培养学生积极探索自然科学的精神
通过实验方案设计,培养学生小组合作的能力,通过对设计方案的演示,培养学生的动手操作能力
学生分组讨论,归纳总结
阅读教学,思考笛卡儿对力和运动关系的认识
分组讨论,思考问题
积极思考,主动发言
思考问题,列举生活中的实例
通过对科学家研究过程的讨论,培养学生归纳总结的能力
通过阅读教材,培养学生的阅读能力
通过对惯性的学习,使学生感受到物理知识就在我们身边
训练达标
引导学生利用惯性的知识,思考下列问题:
1、怎样才能把一个较轻的泡沫小球扔到天花板上?
2、利用什么方法将混杂在一起的米粒和碎纸片分离开来?
学生思考讨论,分小组完成实验任务,思考如何利用惯性的知识解释实验现象
培养学生利用所学知识解决生活中的实际问题,做到“学以致用”,培养学生解决实际问题的能力
课堂小结
1、牛顿第一定律:
2、牛顿第一定律的意义
3、惯性及其应用
回顾本节课探究过程以及所学到的知识。
回顾知识,加深印象,有助于引导学生养成阶段反思的习惯。
拓展延伸
一个在日本的旅游者,想来中国.他设想将自己悬挂在空中的大气球中,由于地球的自转,只要在空中停留几个小时,就可以到达中国,您认为这有可能实现吗?为什么?
积极思考,课后讨论
培养学生运用已学知识解释实验现象的能力,并将所学知识延伸到课外。
【板书设计】
《牛顿第一定律》教学设计 《牛顿第一定律》教学设计4.1 牛顿第一定律
1、力和运动的关系
亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿
2、牛顿第一定律
(1)内容
(2)意义
3、惯性及其应用
教学设计说明
1、教学目标
从学科、教学单元方面来看,这节课是本章的第一节,是在学生学习了力和运动之后,探究力和运动关系的第一节课,在整册书当中起到承上启下的作用。学生从力和运动最简单的关系入手,探索不受力时物体的状态,从而为物体受力时的运动规律埋下了隐形的翅膀!
从学生基础方面来看,这节课在初中学生已经学习过,但是初高中的教学目标是完全不同的。初中学习这节课时,只是要求学生能够了解《牛顿第一定律》的内容和能够用惯性的原理解释一些简单的实例。而高中教学时要求学生不仅知道定律的内容,还要知道内容得出的过程,科学家们的研究经历了从简单到复杂、从特殊到一般、从片面到全面的艰苦的过程,从中对学生进行科学研究精神的培养。
教学中,一切提高学生学习兴趣的手段都是有效的(摘自《学习的本质》)。课题教学的开始,从生活中的实例入手,点燃学生的学习热情,既有助于学生对已有知识的回顾,又引导学生对新知识的思考。在突破重难点的过程中,引导学生通过小组合作,进行观察—猜想——验证—总结的探究过程,再现了伽利略通过理想斜面实验,对力和运动的关系的思考。通过这样的探究过程来实现教学目标,不仅符合学生的认知过程,突破重难点,更为学生今后进行科学探究指明了方向。
2.教学方法实现“高参与度”。
采取的教学方法:启发法、实验探究法、小组合作法和体验法。教学方法主要是借鉴和改进。
以上几种教学方法,在本节课中是一个有机的整体,环环相扣、互相弥补,有效的提高学生的参与度。课堂的引入环节从生活的实际出发提出问题,启发全体同学参与思考、合理的猜想,通过小组合作提出实验探究的方案,对自己的猜想进行实验验证。实验过程中,针对出现的问题,改进和优化实验方案,得出最终的`结论。在学生得出《牛顿第一定律》的结论之后,清楚了惯性是物体本身的一种属性,之后学生通过亲身体验生活中几个惯性的应用,并进行合理的解释,真正做到学以致用!
3.学科素养具体化、显性化。本课认知过程合理性如何体现?如何实现知识迁移?
物理是一门以实验为基础的自然科学,因此在课堂教学过程中,引导学生进行实验设计、实验探究尤为重要,更是培养物理学科素养、培养实验探究精神的具体体现。
本课的学习过程中,在学生已有先知的基础上,从生活实例出发提出问题,有利于学生对问题的思考,引导学生从生活走进物理、从物理走向世界。课题引入之后,启发学生思考不同的科学家对力和运动关系的描述有何不同?有哪些区别与联系?学生遵循亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿的足迹,由浅入深、层层递进,符合学生的最近发展区,为本节课重点和难点的突破打下了坚实的基础。通过小组互助的学习,学生得出了科学道理,再引导学生体悟生活中的实例,并用得出的结论加以解释。本节课学生按照生活观察—科学猜想—实验验证—规律推理的顺序进行学习,符合学生的认知过程,有效的实现了知识的迁移!
物理学科的学习过程,就是科学探究的过程,而物理又是一门以实验为基础的自然科学,因此在物理课上培养学生进行科学探究尤为重要。而在三百多年前,伽利略就得出了合理的科学实验探究的过程和方法,我们需要将此种方法在每一节物理课上渗透给学生,培养学生的探究精神。本节课的教学设计可以达到此目的,适合利用实验的方法探究物理规律的课型。
高中物理《牛顿第一定律》教学设计 篇五
一、教学目标
【知识与技能】
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程,知道什么是惯性,能够用惯性解释生活中常见的现象,知道惯性与质量之间的关系。
【过程与方法】
通过斜面小车实验,提高观察能力,动手能力,通过实验分析,初步养成科学的思维方法(分析、概括、推理)。
【情感态度与价值观】
体验在研究过程中成功的喜悦,学会分工与合作,提高团结协作的能力,感悟科学探究的艰辛与曲折,感悟科学就在我们身边。
二、教学重、难点
【重点】
对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解,体会科学思想的建立过程。
【难点】
1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2.明确斜面实验的整个过程。
3.通过对斜面实验的分析比较得出牛顿第一定律。
三、教学过程
环节一:导入新课
教师设计两个实验。提出问题:
1.要让静止的书(文具盒)运动,该怎么办?
2.停止用力,又会如何呢?
误导学生:物理受力就会运动,不受力就停止。
得出谬论:物体运动要靠力维持。
教师实验演示:在桌面推一辆小车,撤去推力,小车没有立即停下。
得出结论:物体运动不需要力来维持。
观察学生表情,出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点,激发学生探究的兴趣,活跃课堂气氛,由此引出今天的课题《牛顿第一定律》。
环节二:新课讲授
叙述古代人们对于运动的认识和伽利略对于运动的观点。
演示实验:“阻力对物体运动的影响”。
(1)棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,让同学们观察小车在木板上滑行的距离。
(2)去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,让同学们观察小车在木板上滑行的距离。
提问:两次实验为什么都让小车在斜面顶端由静止滑下?
回答:使小车滑到斜面底端时速度相同。
总结实验现象:小车所受的阻力减小,向前滑行的距离变大。
推理:如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
讲述牛顿总结了伽利略等人的研究成果得到牛顿第一定律。
强调虽然牛顿第一定律建立在大量经验事实的基础上,但却是一个推理而概括出来的定律。
提问:牛顿第一定律蕴涵几部分知识,小组讨论,教师总结得出牛顿第一定律包含三部分内容:
(1)物体在不受力时,总保持匀速运动状态或静止状态。
(2)物体有保持匀速直线运动状态的性质,叫做惯性。
(3)物体运动状态的改变需要外力。
通过一系列问题的提问与引导,导出惯性这一概念,讲解惯性仅与质量有关,列举生活中有关于利用惯性的事例。
环节三:巩固提高
提问同学们牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系?什么是运动状态的改变?
学生根据本节课所学的知识点回答。
环节四:小结作业
小结:以提问的方式进行提问总结,梳理本节课知识点。
作业:查阅伽利略斜面实验的完整设计过程,同时观察生活中有关利用惯性的事例。
四、板书设计
五、教学反思
高中物理《牛顿第一定律》教学设计 篇六
教学目标
1、知识与技能
●知道牛顿第一定律的内容
●知道惯性的概念
●知道二力平衡
2、过程与方法
●通过活动体验任何物体都具有惯性
●探究摩擦力对物体运动的影响
3、情感、态度与价值观
●通过活动和阅读感受科学就在身边
教学重难点
1、重点:物体的惯性
2、难点:牛顿第一定律
教学过程
(一)引入新课
让学生观察图11.5—1的几幅图,思考运动的物体最终停下来的原因是什么?亚里士多德和伽利略给出截然相反的解释。“运动需要力来维持”,“运动不需要力来维持”
(二)讲授新课
1、牛顿第一定律
(1)探究摩擦力对物体运动的影响
按照书本第35页的实验进行探究不同表面,物体的运动距离不同
向学生交代清楚实验的条件和做法:三种粗糙程度不同的表面;每次实验用的是同一辆小车;每次都在同一位置滑下,以保持小车到达水平表面的速度相同。
引导学生分析实验变化的条件是表面的粗糙程度改变,而其他条件没有改变。
根据观察结果,得出结论:小车受到阻力越小,它运动得越远,引导学生进一步推理:如果小车不受任何阻力,小车的速度将保持不变,永远运动下去。
介绍得出该结论伽利略用了推理的方法。从而得出牛顿第一定律的内容:
(2)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
解释:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。
2、惯性:物体保持运动状态不变的性质,牛顿第一定律也叫惯性定律
学生活动:(1)体验图11.5—4的实验
(2)体验物体掉杯中的实验
(3)观看教学VCD
通过观察图11.5—6,尝试用惯性的知识解释怎样利用惯性和防止惯性产生的危害。
3、二力平衡
学生探究:按照图11.5—9进行探究实验,做好记录
引导学生从记录中得出二力平衡的条件:大小相等、方向相反、并且在同一直线上。
(三)课堂小结
1、牛顿第一定律是怎样表述的?
2、现实生活中有哪些利用惯性的例子,防止惯性产生危害的措施?
3、二力平衡的条件是什么?
(四)布置作业
1、书本第39页第1、2、3题
2、完成同步练习